2022年抽象函数解题题型大全 .pdf
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1、重庆书之香教育CHONG QING EDUCATION 1 高考抽象函数技巧总结由于函数概念比较抽象,学生对解有关函数记号()fx的问题感到困难,学好这部分知识,能加深学生对函数概念的理解,更好地掌握函数的性质,培养灵活性;提高解题能力,优化学生数学思维素质。现将常见解法及意义总结如下:一、求表达式:1.换元法:即用中间变量表示原自变量x的代数式,从而求出()f x,这也是证某些公式或等式常用的方法,此法解培养学生的灵活性及变形能力。例 1:已知()211xfxx,求()f x.解:设1xux,则1uxu2()2111uuf uuu2()1xf xx2.凑合法:在已知()()f g xh x的
2、条件下,把()h x并凑成以()g u表示的代数式,再利用代换即可求()f x.此解法简洁,还能进一步复习代换法。例 2:已知3311()f xxxx,求()f x解:22211111()()(1)()()3)f xxxxxxxxxx又11|1|xxxx23()(3)3f xx xxx,(|x|1)3.待定系数法:先确定函数类型,设定函数关系式,再由已知条件,定出关系式中的未知系数。例 3 已知()fx二次实函数,且2(1)(1)f xf xx+2x+4,求()f x.解:设()f x=2axbxc,则22(1)(1)(1)(1)(1)(1)f xf xa xb xca xb xc=22222
3、()24axbxacxx比较系数得2()41321,1,2222acaabcb213()22f xxx4.利用函数性质法:主要利用函数的奇偶性,求分段函数的解析式.例 4.已知y=()f x为奇函数,当x0时,()lg(1)f xx,求()f x解:()f x为奇函数,()f x的定义域关于原点对称,故先求x0,()lg(1)lg(1)fxxx,名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 30 页 -重庆书之香教育CHONG QING EDUCATION 2()f x为奇函数,lg(1)()()xfxf x当x0 时()lg(1)f xxlg(1),0()lg(1),0 xx
4、f xxx例 5一已知()f x为偶函数,()g x为奇函数,且有()f x+1()1g xx,求()f x,()g x.解:()f x为偶函数,()g x为奇函数,()()fxf x,()()gxg x,不妨用-x代换()f x+()g x=11x,中的x,1()()1fxgxx即()f x1()1g xx,显见+即可消去()g x,求出函数21()1f xx再代入求出2()1xg xx5.赋值法:给自变量取特殊值,从而发现规律,求出()fx的表达式例 6:设()f x的定义域为自然数集,且满足条件(1)()()f xf xf yxy,及(1)f=1,求()f x解:()f x的定义域为N,
5、取y=1,则有(1)()1f xf xx(1)f=1,(2)f=(1)f+2,(3)(2)3ff,()(1)f nf nn以上各式相加,有()f n=1+2+3+,+n=(1)2n n1()(1),2f xx xxN二、利用函数性质,解()f x的有关问题1.判断函数的奇偶性:例 7 已知()()2()()f xyf xyfx f y,对一切实数x、y都成立,且(0)0f,求证()f x为偶函数。证明:令x=0,则已知等式变为()()2(0)()fyfyffy,在中令y=0则 2(0)f=2(0)f(0)f0(0)f=1()()2()f yfyf y()()fyfy()f x为偶函数。2.确定
6、参数的取值范围例 8:奇函数()f x在定义域(-1,1)内递减,求满足2(1)(1)0fmfm的实数m的取值范围。解:由2(1)(1)0fmfm得2(1)(1)fmfm,()f x为函数,2(1)(1)fmf m又()f x在(-1,1)内递减,221111110111mmmmm3.解不定式的有关题目名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 30 页 -重庆书之香教育CHONG QING EDUCATION 3 例 9:如果()f x=2axbxc对任意的t有(2)2)ftft,比较(1)(2)(4)fff、的大小解:对任意t有(2)2)ftftx=2 为抛物线y=2ax
7、bxc的对称轴又其开口向上f(2)最小,f(1)=f(3)在 2,)上,()f x为增函数f(3)f(4),f(2)f(1)f(4)五类抽象函数解法1、线性函数型抽象函数线性函数型抽象函数,是由线性函数抽象而得的函数。例 1、已知函数f(x)对任意实数x,y,均有f(xy)f(x)f(y),且当x0 时,f(x)0,f(1)2,求f(x)在区间 2,1 上的值域。分析:由题设可知,函数f(x)是的抽象函数,因此求函数f(x)的值域,关键在于研究它的单调性。解:设,当,即,f(x)为增函数。在条件中,令yx,则,再令xy0,则f(0)2 f(0),f(0)0,故f(x)f(x),f(x)为奇函数
8、,f(1)f(1)2,又f(2)2 f(1)4,f(x)的值域为4,2。例 2、已知函数f(x)对任意,满足条件f(x)f(y)2+f(xy),且当x0 时,f(x)2,f(3)5,求不等式的解。分析:由题设条件可猜测:f(x)是yx 2 的抽象函数,且f(x)为单调增函数,如果这一猜想正确,也就可以脱去不等式中的函数符号,从而可求得不等式的解。解:设,当,则,即,f(x)为单调增函数。,又f(3)5,f(1)3。,名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页,共 30 页 -重庆书之香教育CHONG QING EDUCATION 4 即,解得不等式的解为1 a 0 时,0f(x)
9、0的结论。这是解题的关键性步骤,完成这些要在抽象函数式中进行。由特殊到一般的解题思想,联想类比思维都有助于问题的思考和解决。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页,共 30 页 -重庆书之香教育CHONG QING EDUCATION 10 定义在 R上的函数fx()满足:f xfx()()4且fxf x()()220,求f()2000的值。解:由fxfx()()220,以tx2代入,有ftf t()(),f x()为奇函数且有f()00又由fxfx()()44fxf xf xf xf x()()()()()84故f x()是周期为 8 的周期函数,ff()()200000例
10、 2 已知函数fx()对任意实数xy,都有fxyfxfy()()(),且当x0时,f xf()()012,求fx()在21,上的值域。解:设xx12且xxR12,则xx210,由条件当x0时,fx()0fxx()210又f xfxxx()()2211fxxfxf x()()()2111f x()为增函数,令yx,则ff xfx()()()0又令xy0得f()00名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页,共 30 页 -重庆书之香教育CHONG QING EDUCATION 11 fxf x()(),故f x()为奇函数,ff()()112,ff()()2214fx()在,21
11、上的值域为42,二.求参数范围这类参数隐含在抽象函数给出的运算式中,关键是利用函数的奇偶性和它在定义域内的增减性,去掉“f”符号,转化为代数不等式组求解,但要特别注意函数定义域的作用。例3 已 知fx()是 定 义 在(11,)上 的 偶 函 数,且 在(0,1)上 为 增 函 数,满 足f afa()()2402,试确定a的取值范围。解:fx()是偶函数,且在(0,1)上是增函数,f x()在()10,上是减函数,由1211412aa得35a。(1)当a2时,f afaf()()()2402,不等式不成立。(2)当32a时,f afaf aaaaaa()()()244120140243222
12、22解之得,(3)当25a时,f afa()()242f aaaaaa()22240210412425解之得,名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页,共 30 页 -重庆书之香教育CHONG QING EDUCATION 12 综上所述,所求a的取值范围是()()3225,。例 4 已知fx()是定义在(,1上的减函数,若f mxf mx(sin)(cos)221对xR恒成立,求实数m的取值范围。解:mxmxmxmx22223131sincossincos对xR恒成立mxmxmx22231sinsincos对xR恒成立mxmmxxx2222311254sinsincos(s
13、in)对xR恒成立,mmmm223115421102为所求。三.解不等式这类不等式一般需要将常数表示为函数在某点处的函数值,再通过函数的单调性去掉函数符号“f”,转化为代数不等式求解。例 5 已知函数f x()对任意xyR,有fxfyf xy()()()2,当x0时,fx()2,f()35,求不等式f aa()2223的解集。解:设xxR12、且xx12则xx210fxx()212,即f xx()2120,fxfxxxf xxfxf xfxf x()()()()()()()22112111212故f x()为增函数,名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页,共 30 页 -重
14、庆书之香教育CHONG QING EDUCATION 13 又fffff()()()()()3212123145ff aafaaa()()()1322312211322,即因此不等式f aa()2223的解集为aa|13。四.证明某些问题例 6 设fx()定义在 R上且对任意的x有f xf xfx()()()12,求证:fx()是周期函数,并找出它的一个周期。分析:这同样是没有给出函数表达式的抽象函数,其一般解法是根据所给关系式进行递推,若能得出fxTfx()()(T 为非零常数)则fx()为周期函数,且周期为T。证明:f xf xf x()()()()121fxf xf x()()()()1
15、232()()12得fxfx()()()33由(3)得f xfx()()()364由(3)和(4)得f xf x()()6。上式对任意xR都成立,因此fx()是周期函数,且周期为6。例 7 已知fx()对一切xy,满足ff xyf xf y()()()()00,且当x0时,fx()1,求证:(1)x0时,01f x();(2)fx()在 R上为减函数。证明:对一切xyR,有f xyfxfy()()()。且f()00,令xy0,得f()01,现设x0,则x0,fx()1,而ffxfx()()()01fxfx()()1101fx(),名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页,共
16、30 页 -重庆书之香教育CHONG QING EDUCATION 14 设xxR12,且xx12,则0121f xx(),fxfxxx()()2211fxxfxfx()()()2111fxfx()()12,即f x()为减函数。五.综合问题求解抽象函数的综合问题一般难度较大,常涉及到多个知识点,抽象思维程度要求较高,解题时需把握好如下三点:一是注意函数定义域的应用,二是利用函数的奇偶性去掉函数符号“f”前的“负号”,三是利用函数单调性去掉函数符号“f”。例8 设 函 数yf x()定 义 在R 上,当x0时,fx()1,且 对 任 意mn,有f mnf mf n()()(),当mn时f mf
17、 n()()。(1)证明f()01;(2)证明:f x()在 R上是增函数;(3)设Axyf xfyf()|()()(),221,Bxyf axbycabcRa()|(),10,若AB,求abc,满足的条件。解:(1)令mn0得fff()()()000,f()00或f()01。若f()00,当m0时,有fmfmf()()()00,这与当mn时,f mf n()()矛盾,f()01。(2)设xx12,则xx210,由已知得f xx()211,因为x10,f x()11,若x10时,xfx1101,(),由ffxfx()()()011名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 14 页,共
18、30 页 -重庆书之香教育CHONG QING EDUCATION 15 fxfxfxfxxfxf xfxR()()()()()()()112211110在上为增函数。(3)由f xfyf()()()221得xy2211()由f axbyc()1得axbyc0(2)从(1)、(2)中消去y得()abxacxcb2222220,因为AB()()()24022222acabcb,即abc222例 9 定义在(11,)上的函数fx()满足(1),对任意xy,()11都有f xfyfxyxy()()()1,(2)当x()10,时,有f x()0,(1)试判断fx()的奇偶性;(2)判断fx()的单调性
19、;(3)求证fffnnf()()()()15111131122,。分析:这是一道以抽象函数为载体,研究函数的单调性与奇偶性,再以这些性质为基础去研究数列求和的综合题。解:(1)对条件中的xy,令xy0,再令yx可得ffff xfxffxfx()()()()()()()()000000,所以fx()是奇函数。(2)设1012xx,则fxfxfxfxfxxx x()()()()()121212121xxx x1212001,xxx x121210,由条件(2)知fxxx x()121210,从而有f xfx()()120,即f xfx()()12,故fx()()在,10上单调递减,由奇函数性质可知
20、,f x()在(0,1)上仍是单调减函数。(3)fnn()1312名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 15 页,共 30 页 -重庆书之香教育CHONG QING EDUCATION 16 fnnfnnnn()()()()()1121111211112fnfnfnfnfffnnfffffnfnffnnfn()()()()()()()()()()()()()()()()1112111215111131121313141112121201211202,,,ffnffffnnf()()()()()()()12121215111131122,。抽象函数问题分类解析我们将没有明确给出解析式
21、的函数称为抽象函数。近年来抽象函数问题频频出现于各类考试题中,由于这类问题抽象性强,灵活性大,多数同学感到困惑,求解无从下手。本文试图通过实例作分类解析,供学习参考。1.求定义域这类问题只要紧紧抓住:将函数f g x()中的g x()看作一个整体,相当于f x()中的 x 这一特性,问题就会迎刃而解。例 1.函数yf x()的定义域为(,1,则函数yfxlog()222的定义域是 _。分析:因为log()22x相当于f x()中的 x,所以log()2221x,解得22x或22x。例 2.已知f x()的定义域为(0),1,则yfxaf xaa()()(|)12的定义域是 _。分析:因为xa及
22、xa均相当于f x()中的 x,所以名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 16 页,共 30 页 -重庆书之香教育CHONG QING EDUCATION 17 010111xaxaaxaaxa (1)当120a时,则xaa(),1 (2)当012a时,则xaa(),1 2.判断奇偶性根据已知条件,通过恰当的赋值代换,寻求f x()与fx()的关系。例 3.已知f x()的定义域为R,且对任意实数x,y 满足fxyfxf y()()(),求证:f x()是偶函数。分析:在fx yfxf y()()()中,令xy1,得ffff()()()()11110令xy1,得ffff()()()
23、()11110于是fxfxffxf x()()()()()11故fx()是偶函数。例 4.若函数yf xfx()()0与yf x()的图象关于原点对称,求证:函数yf x()是偶函数。证明:设yf x()图象上任意一点为P(xy00,)yf x()与yfx()的图象关于原点对称,P xy()00,关于原点的对称点()xy00,在yfx()的图象上,yfxyfx0000()()又yf x00()fxfx()()00即对于函数定义域上的任意x 都有fxf x()(),所以yf x()是偶函数。3.判断单调性根据函数的奇偶性、单调性等有关性质,画出函数的示意图,以形助数,问题迅速获解。例 5.如果奇
24、函数f x()在区间37,上是增函数且有最小值为5,那么f x()在区间73,上是名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 17 页,共 30 页 -重庆书之香教育CHONG QING EDUCATION 18 A.增函数且最小值为5B.增函数且最大值为5 C.减函数且最小值为5D.减函数且最大值为5分析:画出满足题意的示意图1,易知选 B。图 1 例6.已 知 偶 函 数f x()在(0),上 是 减 函 数,问f x()在(),0上是增函数还是减函数,并证明你的结论。分析:如图 2 所示,易知f x()在(),0上是增函数,证明如下:任取xxxx121200因为f x()在(0),
25、上是减函数,所以fxfx()()12。又fx()是偶函数,所以fxf xfxf x()()()()1122,从而f xf x()()12,故f x()在(),0上是增函数。图 2 4.探求周期性这类问题较抽象,一般解法是仔细分析题设条件,通过类似,联想出函数原型,通过对函数原型的分析或赋值迭代,获得问题的解。例 7.设函数f x()的定义域为R,且对任意的x,y 有f xyf xyf xf y()()()()2,并存在正实数c,使fc()20。试问f x()是否为周期函数?若是,求出它的一个周期;若不是,请说明理由。分析:仔细观察分析条件,联想三角公式,就会发现:yxcos满足题设条件,且co
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